中美未来教育趋势:跨学科与实践教学的创新型人才培养

随着全球科技的迅猛发展,教育领域也在不断探索新的方向,以培养创新型人才。在美国的肯尼尔沃思科技学院,鱼菜共生系统的应用展示了在科学教育中的跨学科融合与实践性教学的趋势。这种系统不仅结合了生物学、生态学与环境科学,还强调了可持续发展的理念,学生通过亲身参与这种复杂的生态系统管理,获得了实践经验和环境保护的意识。

在 美 国 -鱼 菜 共 生 系 统

在肯尼尔沃思科技学院(Kenilworth Science and Technology Academy)的中心,有这样一个项目,它不仅培育植物,还培养学生的思维,推动他们走向充满科学发现和创新的未来。肯尼尔沃思是路易斯安那州仅有的五所拥有鱼菜共生实验室的学校之一,正是在这里,实践学习与最前沿的 STEM 教育相结合,学生们的好奇心在这里绽放,为未来的挑战提供解决方案。

在鱼菜共生系统中,鱼的排泄物为植物提供养分,植物吸收养分后生长。然后,植物净化水质,使鱼类可以安全饮用。这样就形成了一个自给自足的生态系统。

肯尼尔沃思的鱼菜共生计划刚刚结束了第三个年头,该计划是由学校管理人员、路易斯安那州立大学 STEM Pathways 计划和当地专家合作开发的。鱼菜共生教师梅尔-耶尔迪兹(Merve Yildiz)说,该项目为学生提供了实践学习体验,将生命科学、生物学、化学、环境科学等各个科学分支融为一体。

专家会帮助设置鱼缸、种植床以及它们之间的连接。初始设置完成后,由学生接手,测量鱼的质量并将它们添加到系统中。他们仔细观察鱼的重量,观察它们是否在生长或遇到困难。

学生们还一丝不苟地清洁鱼缸,并严格遵守戴口罩和使用洗手液等规定,以维护实验室的生物安全。他们密切关注水的 pH 值,努力消除实验室中任何可能影响鱼类的压力因素。

“Yildiz 说:”这是一项实践性很强的工作。“学生们走进教室时对 pH 值一无所知,但当他们开始测试水质时,他们就会了解 pH 值是什么以及它是如何起作用的。

与此同时,在中国的苏州星海学校,智慧微农场项目的实施体现了科技在教育中的日益重要性。智慧微农场的课程通过科学原理、技术工具、数学分析和工程设计将STEM教育融合。该项目的应用展示了在科学教育中的跨学科融合与实践性教学的重要性,培养了他们对科技创新与实践相结合的宝贵经验。

智 慧 微 农 场 系 统

研 – 探索水培技术

通过水培课程,学生在校内体验了新技术,学习无土栽培理论和栽种技术,实地观摩智慧微农场,并学习如何使用智慧微农场,激发了他们强烈的好奇心和创造力。

学 – 无土育苗

同学们正在分组进行着水培育苗的实验:将海绵浸泡于水中使其充分吸水。然后,将种子放入海绵的孔洞中,轻轻按压确保种子与海绵接触。并定期保持海绵的湿润。

管 – 茁壮生长,绿意盎然

水肥管理是校园智慧水培种植项目中至关重要的一环。学生们将学习如何检测水培槽中的pH值和电导率,调整营养液中的营养含量,确保植物能够获得充足的营养。

获 – 幸福喜悦,收获满满

经过一段时间的精心照料,植物茁壮成长,迎来了丰收的时刻。在丰收的喜悦中,学生们品尝着自己种植的蔬果,感受着绿色生活的美好。这不仅是对学生辛勤劳动的回报,更是对他们环保意识和团队协作能力的肯定。

从这些案例中可以看出,国际与国内的科学教育正在逐步向跨学科融合、实践教学与科技应用的方向发展。这种趋势不仅提升了学生的综合能力,也为社会培养了具备创新思维和实践技能的人才,为未来的科技进步和社会发展奠定了坚实的基础。

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